高二物理课件第19章第五节.ppt

第五节 实验：测定玻璃的折射率,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,第五节,课前自主学案,目标概览,目标概览,学习目标：1.掌握测定玻璃折射率的原理 2学会插针法测定玻璃的折射率 重点难点：1.折射光线的确定 2正确操作及减小误差的方法,课前自主学案,一、实验目的 测定玻璃的折射率 二、实验原理 如图1951所示，当光线AO以一定入射角穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO对应的出射光线OB，从而确定了玻璃砖中的折射光线OO，量出入射角i和折射角r，根据nsini/sinr算出玻璃的折射率,图1951,三、实验器材 玻璃砖，白纸，木板，大头针，图钉，量角器，三角板，铅笔 四、实验步骤 1用图钉把白纸固定在木板上 2在白纸上画一条直线aa作为界面，过aa上的一点O画出界面的法线NN，并画一条线段AO作为入射光线,3把长方形玻璃砖放在白纸上，并使其长边与aa重合再画出玻璃砖的另一边bb. 4在AO线段上竖直地插上两枚大头针P1、P2. 5从玻璃砖bb一侧透过玻璃砖观察大头针P1、P2的像，调整视线的方向直到P1的像被P2的像挡住；再在bb一侧插上两枚大头针P3、P4，使P3能挡住P1、P2的像，P4能挡住P1、P2的像及P3本身,6移去玻璃砖，在拔掉P1、P2、P3、P4的同时分别记下它们的位置过P3、P4作直线OB交bb于O.连接O、O，OO就是玻璃砖内折射光线的方向，AON为入射角i，OON为折射角r. 7用量角器量出入射角i和折射角r的度数，查出它们的正弦值，并把这些数据填入记录表格里 8用上述方法分别求出入射角是15、30、45、60和75时的折射角，查出入射角和折射角的正弦值记入表格里,9算出不同入射角时sini/sinr的值，比较一下，看它们是否接近一个常数求出几次实验中测得的sini/sinr的平均值，就是这块玻璃的折射率 五、注意事项 1轻拿轻放玻璃砖时，手只能接触玻璃砖的毛面或棱，不能触摸光洁的光学面，严禁把玻璃砖当尺子画玻璃砖的另一边bb. 2实验过程中，玻璃砖在纸面上的位置不可移动,3大头针应竖直插在白纸上，插针P1与P2、P3与P4的间距要适当大些，以减小确定光路方向时出现的误差 4实验时入射角不能太小(接近零度)，否则会使测量误差加大；也不能太大(接近90)，否则不易观察到P1、P2的像,5由于要多次改变入射角重复实验，所以入射线与折射线要一一对应编号，以免混乱 6本实验中如果采用的不是两面平行玻璃砖，如采用三棱镜，半圆形玻璃砖，只是出射光线和入射光线不平行，一样可以测出折射率,核心要点突破,图1952,图1953,课堂互动讲练,图1954,用三棱镜做测定玻璃折射率的 实验，先在白纸上放好三棱镜，在棱 镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然 后在棱镜的另一侧观察，调整视线使 P1的像被P2挡住接着在眼睛所在的 一侧插两枚大头针P3、P4，使P3挡住 P1、P2的像，P4挡住P3、P1和P2的像 ，在纸上标出的大头针位置和三棱镜的轮廓如图1954所示,(1)在本题的图上画出所需的光路； (2)为了测出三棱镜玻璃的折射率，需要测量哪些物理量？在图上标出它们； (3)计算折射率的公式是n_.,【解析】 (1)如图1955所示，画出过P1、P2的入射光线交AC面于O，画出通过P3、P4的出射光线交AB面于O，则光线OO为在三棱镜中的折射光线,图1955,【点评】 解决此题的关键是对实验原理的透彻理解 .本题是本实验的变通实验，器材的形状变化，实质不变，操作过程不变,某同学用插针法测定玻璃砖的折射率他的实验方法和操作步骤正确无误，但他处理实验记录时发现玻璃砖的两个光学面aa与bb不平行，如图1956所示则( ) A. AO与OB两条直线平行 BAO与OB两条直线不平行 C他测出的折射率偏大 D他测出的折射率不受影响,图1956,在具体测定折射率时，要求实验方法、光路均